城市供水管网二次污染 对生活饮用水的水质要求不断提高
摘 要：随着经济发展、科学进步和人民生活水平的提高，人们对生活饮用水的水质要求不断提高，饮用水水质标准也得到了不断的发展和完善。但是，符合水质标准的出厂水，经管网输送给用户后，水质常常会发生二次污染。本文多方面详细地分析了城市供水管网的二次污染的原因，并提出了改善管网二次污染的措施。
关键词：城市供水管网 二次污染 原因
通常来说，经过水厂处理过的水都能达到国家所要求的水质标准，出厂水需要通过复杂庞大的管网系统才能输送到用户，水厂至用户途径的管线长度可达十几公里，水在管网中的滞留时间有时可达24h以上，庞大的地下管网就如同一个大型的“反应器”。为降低管网水质恶化对管网出水水质的影响，各净水厂均制订出高于“卫生标准”的出厂水内控指标，严格工艺管理，努力提高出厂水水质，以确保水在输送途中少受污染，但管网水质的污染却依然存在，直接影响到水的安全饮用，故水质在输送过程中的二次污染是个不容忽视的问题。
一、城市供水管网的二次污染原因分析
城市供水管网二次污染主要由以下几方面因素影响：
1．管材对水质的影响
国内近几年对管道的质量要求越来越严，对管材及配件技术的发展相当重视，并投入大量的资金进行开发和研究工作。经过研究发现，管道本体材料对管内水质的二次污染影响很大，管道直饮水系统中管材的合理选用是防止水质二次污染的关键。自来水的出厂水和管网水相比较，部分水质指标有显著差异，主要体现在余氯减少、浊度和色度升高，细菌总数、溶解性总固体和总有机碳等指标含量增大。城市给水干管采用钢筋混凝土管或水泥沙浆衬里的铸铁管，除余氯稍有降低、浊度和溶解性总固体略有升高外，其它指标与自来水的出厂水并无明显差异。但使用年限长且无衬里的管道和涂沥青类物质内衬的管道，由于内壁腐蚀、结垢，导致水中铁、锰、铅、锌等金属物质和各种细菌、藻类、苯类、挥发性酚类指标的含量增大。
用户室内管道对水质的影响是输水过程中水质降低的重要因素。大量的水质检测结果表明，由于用户室内管道几乎没有采用涂衬等防锈、防腐保护措施，随着自来水在用户管道内滞留时间的增长，导致水中余氯含量迅速减少，浊度、色度、铁、锰、铅、锌、溶解性总固体、细菌等指标升高，水质降低。
2．加压设备
随着城市人口与经济的发展，城市用水量急剧增加，自来水厂的建设往往跟不上城市的发展。为确保稳定的供水，通常最节能的办法是设置屋顶水箱，但水箱容积过大、冲洗不及时，以及管理不善，会造成建筑内部二次供水设施的二次污染。
（1）水箱容积、材质和结构对水质的影响
水箱在设计上总是存在着一部分死水容积，这里往往成为微生物、细菌、虫类等的孳生地。有资料表明，当水在水箱中滞留时间较短时，除铁质水箱中铁、锰含量略有增大外，一般理化指标和毒理学指标无明显差异。但自来水在水箱中贮存24h后，余氯为零，特别是在夏季水温较高，水中余氯含量迅速减少，12h后即为零。若贮水停留时间超过12h，水中细菌很快繁殖，造成二次污染，不宜直接饮用。水箱的材质和结构对给水质量有一定的影响，不易锈蚀和腐蚀，且易于清洗的材质对给水质量有一定保证。水箱的结构要保证死水区范围越小越好，要易于清洗，密封性能好，溢水管和放空管要防污染等。
（2）高位水箱管理不善对水质的影响
目前水箱在管理方面存在许多问题，比如在设计规范中明确要求水箱要定期清洗，但是在实际生活中很难做到这一点，一般只是在人住前进行刷洗，经防疫站验收合格后投入使用，从此以后便不再进行维护和清洗。屋顶水箱的密封性能差也是一个不可忽视的因素，据介绍，个别屋顶水箱内有许多杂物，甚至有闲杂人员用其洗澡，水箱底有厚厚的淤泥状物质等等，严重影响了水箱内的水质，致使水箱成了一个严重的、人为的“污染源”。
（3）室内供水方式对水质的影响
高位水箱贮存供水的管路图式有单管式给水方式和双管式给水方式。水箱容积确定之后，单管式给水方式的水箱内贮水的循环周期不仅与住户用水量有关，而且和市政给水水压有关。在市政给水水压高于水箱水面的压力时，用户用水由市政给水管网直接供水，水箱不出水，这样就使水箱内贮水停留时间过长，引起水质变坏。双管式给水方式中，住户用水部分或全部取自水箱，水箱内贮水循环周期只与住户用水量有关，贮水停留时间短，更新速度快，水质容易保证。
3．二次污染的外因
（1）管道施工、抢修不规范造成的污染
1）新管道未按照规范要求冲洗消毒，包括两方面的情况：一是冲洗消毒条件不具备，如无排水场所，小管径管道冲洗大口径管道或冲洗水压低，管内的污物无法冲走，有时聚集到死弯处形成污物堆积，不但影响水质而且减少过水断面，损坏管网设施；二是根本没有冲洗，如小口径和短距离管线。
2）管网抢修、维护、水压调整、开关阀门和停水后恢复供水，都会使水流速度或流向改变，冲刷管道内壁，造成水浑浊甚至不合格。
（2）管网中附属设施对水质的影响
阀门、池水、排气、消火栓、水表、预留堵头以及测流测压装置等管网设施，由于管理、维护以及长时间浸泡在水中等方面的原因，有可能对管网造成“二次污染”。
（3）二次供水造成的污染
二次供水设施(蓄水池、水箱、泵站、管网)的设计和经常管理不到位，都会造成“二次污染”，如水箱中水停留时间太长，会造成余氯降低，微生物指标超标，而水箱不加盖上锁，不去定期清洗，溢流管出路被堵造成污水回灌，设施选材不当以及间断供水等造成的污染则属于管理不善。
二、二次污染改善措施
1．改进工艺、加强管理、稳定出厂水质
出厂水的水质稳定性差，是造成管网水水质二次污染的根本原因。因此防止管网水质的二次污染，必须首先保证出厂水水质的稳定性。如果出厂水的浊度小于0．5度，水中的悬浮物、铁、锰、细菌等都会相应减低，有助于除去色、臭、味、重金属及藻类等，甚至可消灭病毒。对出厂水稳定性进行测定，并采取相应处理以保证管道内水质稳定，使管道中不产生或少产生沉积物。随着经济的发展和技术水平的提高，应不断改进水厂工艺，降低出厂水浊度；并应用生物处理、活性炭吸附过滤等深度处理措施，提高出厂水水质及其稳定性，或在出厂水中投加聚磷酸盐(钠盐)、聚磷酸锌等缓蚀剂、阻垢剂以及铁锰稳定剂；把pH值调整至7～8．5，也可降低水在管道中二次污染的速率，并防止因铁锰离子而产生的“红水”或“黑水”现象。
2．加强管网改造和维护管理
目前国内给水管网中，灰口铸铁管以及小口径钢管仍占有相当大的比例，尤其是小口径钢管，腐蚀严重，有效使用年限仅为10年～15年，有的更短。从实际管道抢修的统计和检漏普查得知80％-90％的漏失发生在小口径管道中，造成水污染的几率也最高，所以对旧管网，特别是小口径钢管进行改造，使用新型的耐腐蚀、流通能力大、施工方便的管材是防止污染、减少漏损的有效措施。加强管网施工和抢修、维护管理则是见效最快，也是最基本的措施，如：管道安装施工过程中的消毒冲洗，清理盲管，适当提高水流速，减少管道中的死水。
3．改善水箱的材质、结构和款式
为避免由屋顶水箱引起的水质二次污染问题，在设计高位水箱时，除保证水箱容积外，还要考虑贮水停留时间，以保证贮水水质。水箱容积宜小不宜大，对于贮水量较大的高位水箱，可以考虑采用水泵、水箱联合给水方式，增加水箱的充水次数，减小容积，缩短贮水循环周期，但同时增加了投资及管理费用。水箱的材质和款式的改善也是减少污染现象的重要措施。新款水箱按材料和加工方法的不同有：镀锌钢板水箱、搪瓷钢板水箱、复合钢板水箱、食品级玻璃钢水箱、不锈钢水箱、冲压钢板水箱、新型涂料钢板水箱等。和普通水箱相比，新款水箱和水接触的表面不锈蚀，对水质无污染，也便于清洗。
参考文献
[1]许浩．浅谈建筑给水系统的二次污染问题[J]．兰州工业高等专科学校通报．2002，9(1)：53—55．
[2]陈春宁．防治管道直饮水系统水质二次污染的技术措施[J].南华大学学报．2001,5(3)：64—66．
[3]韩得志，葛茹倩．浅析管网水二次污染问题及其应对策略[J]．供水技术与管理，2005，(2)：25—28．
作者简介
陈朝相，男，湖北恩施人，土家族，工学学士，助理工程师。
龙凤呈祥,亚地生辉——上海龙亚,耐腐泵制造专家。www.shlongya.com
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